本发明专利技术提供了一种具有三次旋流风的低NOX液排渣煤粉燃烧设备，主要由喷燃器总成和燃烧室总成组成。喷燃器总成的内部呈锥形喇叭口形状，其一次风/煤粉喷头设于喇叭口的锥顶端，三次风出风口位于喇叭口中间，二次风出风口位于喇叭口锥底部，一、二、三次风为方向相同的旋转风；根据燃烧工况需要，燃烧室总成可以设计成后端圆筒状，前端为具有捕渣屏和渣槽的缩口状燃烧室，燃烧室总成也可以布置成为一个简单的只有圆筒状的结构。本发明专利技术的优点是煤粉/空气流扰动大，混合均匀，点火容易，燃烧装置内实现分级燃烧、贫氧燃烧，燃烧室内能够产生较大的回流区，NOX排放量低，捕渣率高，燃尽率高，火焰洁净度高，适应不同煤种和负荷变动的能力强，节能减排效果显著。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种具有三次旋流风的低NOx液排渣煤粉燃烧设备，适用于6 35吨蒸汽、热水锅炉，炉窑、锻造、炼钢等各种工业生产对热能需求的燃烧装置，属于煤粉燃烧器
技术介绍
传统的液排渣旋风燃烧器，其二次风均是从燃烧器的侧面切向引入，这种方式导致燃烧室中旋转回流流场及温度场的严重畸变，缩短了煤粉在燃烧室中的燃烧停留时间，降低了灰渣的离心分离作用，导致煤粉和灰渣短路逸出燃烧室。由于这种先天性缺陷，导致无论采取什么措施，其捕渣率都不会太高，一般不会高于80 %，同时由于二次风口位于燃烧 室侧壁熔渣流场之中，尽管二次风通常都预热到200°C 400°C，但与液态渣高达1500°C以上的温度比起来，仍是很“冷”的气流，加上其流速极高(可达80m/s以上)，其对液渣的冷却作用强烈，易于发生结渣事故，风口一结渣，轻则改变二次风的风量和风向，从而使燃烧不稳定，重则堵塞风口直至停炉。为了解决以上问题，申请人于2010年5月19日申请了名为《低NOx固液态排渣双旋流煤粉燃烧设备》的技术专利(授权公开号为CN201772450U)，该设备完全摈弃了液排渣旋风燃烧器侧面切向或割向进风的传统，侧壁上没有任何风口或进料口，整个侧壁为一连续完整的圆柱面，而将传统液排渣旋风燃烧器的切向引入二次风的位置由燃烧器内壁集中到喷燃器总成的前端与燃烧室总成的后端相连接端面处。这为煤粉和液渣附着在侧壁上进行附壁燃烧并在重力和气流力作用下沿螺旋线逐渐向出渣口移动提供了完美的流场，这一点同时也是该设备与传统的液排渣旋风燃烧器的根本区别之一。此煤粉燃烧器的一次风和二次风采用了双旋流的燃烧方式，在6t/h以下小型工业锅炉的应用中效果非常理想，但是当应用到锅炉出力超过6t/h时，因为一次风/煤粉喷口距离二次风进风口较远，如运行调整不当，可能导致出现以下问题1)煤粉与空气混合的强度不够、点火较难，燃烧强度及燃烧效果不佳；2)煤粉燃烧不够充分，难以有效利用燃烧室空间，以及有效组织煤粉燃Jyti o
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种燃烧效果好，NOx排放量低，捕渣率高，火焰洁净度高，能保证长期安全稳定运行，使之可以广泛应用到各种工业锅炉中的煤粉燃烧装置。为了达到上述目的，本专利技术的技术方案是提供了一种具有三次旋流风的低NOx液排渣煤粉燃烧设备，包括喷燃器总成及燃烧室总成，喷燃器总成的前端与燃烧室总成的后端相连接，该喷燃器总成包括一次风/煤粉喷管，一次风/煤粉喷头的导杆从一次风/煤粉喷管的前部出口通向该管内部，其特征在于所述喷燃器总成的内侧呈锥形喇叭口形状，一次风出风口位于喇叭口的锥顶端，三次风出风口位于喇叭口的中部，二次风出风口位于喇叭口的锥底部。优选地，在所述喷燃器总成的外侧设有两级进风口，从喷燃器前端开始依次为二次风进风通道和三次风进风通道，所述二次风进风通道和三次风进风通道分别由喷燃器总成的侧壁、进口端面、风室隔板形成，二次风进风通道和三次风进风通道或根据需要共用一个风管道或各自分开各配一台鼓风机并分别对应一个风管道，若二次风进风通道和三次风进风通道共用一个风管道，则通过风通道调节隔板来控制二者的风量配比，风通道调节隔板与手动调节螺杆铰接，二次风进风通道和三次风进风通道分别与二次风出风口和三次风出风口相连通。优选地，二次风出风口和三次风出风口分别沿圆周均匀布置着二次风旋流叶片和二次风旋流叶片。优选地，一次风/煤粉喷头的导杆或锥体喷头位置装有一次风旋流叶片。优选地，所述燃烧室总成布置成简单的圆筒状燃烧室，或布置成后部为圆筒状，前部为具有捕渣屏和渣槽的缩口状燃烧室，在圆筒状燃烧室或缩口状燃烧室的内壁上设有工作衬，工作衬包括不定性耐火材料层和柱形导热金属锚固件，柱形导热金属锚固件设于不 定性耐火材料层之内并与燃烧室的内筒壁紧密连接，工作衬外包裹有冷却水套件，该冷却水套件包括冷却水内套及冷却水外套，在冷却水外套上设有冷却水进水管及冷却水出水管，在所述燃烧室总成的下部布置有支撑前腿及支撑后腿，通过调整支撑前腿及支撑后腿的高度差来确定所述燃烧室总成的倾斜角。优选地，所述倾斜角在5° 60°之间。优选地，所述喷燃器总成的内侧呈锥形喇叭口形状，锥顶角为40° 150°，所述二次风出风口与所述三次风出风口之间的部分覆盖有耐火浇注料，一次风出风口位于喇叭口的锥顶端，所述三次风出风口位于喇叭口的中部，所述二次风出风口位于喇叭口的锥底部。优选地，所述三次风出风口位于所述一次风/煤粉喷头与所述二次风出风口之间，分别通过一次风出风口、二次风出风口及三次风出风口出来的一次风、二次风、三次风的旋流方向一致。优选地，所述一次风或单独配一台高压风机或与所述二次风及所述三次风共用一台鼓风机。优选地，从所述二次风出风口和所述三次风出风口出来的风皆为旋转风，其中，二次风出风口的旋流叶片的轴向倾角为2° 15°，径向切角为20° 90°，三次风出风口的旋流叶片的轴向倾角为10° 30°，径向切角为60° 90°。优选地，所述一次风旋流叶片的数量为3 12片，长度为100 400mm，高度为50 120mm，厚度为2 5mm，倾角为5。 35°。优选地，所述的二次风旋流叶片的数量为15 40片，长度为200 500mm，高度为60 200mm,厚度为5 10mnin优选地，所述三次风旋流叶片的数量为12 25片，长度为60 250mm，高度为20 120mm,厚度为3 8mm。将传统液排渣旋风燃烧器的切向引入二次风的位置由燃烧器内壁集中到喷燃器总成的前端，与燃烧器总成的后端相连接，同时增加了三次风，结构更合理，这种布置方式有效的解决了上面提到的专利CN201772450U中可能出现的问题，非常有利于增强煤粉与空气混合的强度，降低点火难度，实现煤粉的分级燃烧，充分利用燃烧室空间，提高燃烧效果。本专利技术中，煤粉通过一次风浓相送粉之后，煤粉空气流经过一次风旋流叶片，流经煤粉喷头(钝体)后，在钝体后面产生一个较大而稳定的回流区，进而使得煤粉在与三次风混合的时候能够更加均匀，在一定的高温环境下煤粉析出水分和挥发分，煤粉挥发分首先着火燃烧，煤粉经过三次风的旋转输送作用不断旋转前进的过程中，挥发分逐渐燃烧完全，随着燃烧温度持续升高，当煤粉行进至喷燃器总成与燃烧室总成的连接端面即二次风进风口处时，经过二次风更强的旋流作用，煤粉气流旋转更加强烈，这为煤粉附壁燃烧创造了有利条件，此时煤粉达到固定碳燃烧的温度，大部分煤粉贴壁燃烧并燃尽，进而在高温环境下形成液态渣，因自重和粘滞作用，液态渣运行速度很低，与二次风的高速流动形成很大的相对速度，使液态熔渣贴壁下移，在捕渣屏的作用下沿设定的渣槽排出燃烧器。本专利技术采用同轴向具有三次旋流风的分区段控制燃烧，一、二、三次风的旋转方向相同，弱旋高压一次风输送煤粉，较强的三次风旋流促进煤粉与空气的混合并提供煤粉的初期燃烧条件，强旋流二次风则为燃烧后期煤粉和空气的充分混合提供保障，并保证煤粉燃尽，使排渣顺畅，此种具有三次旋流风的布置形式能使80 300目的小颗粒煤粉与热空气混合充分，其燃烧速度快，火焰洁净度高，燃尽率高达99. 5 %，液态捕渣率高于90 %以 上，降低排烟中的粉尘浓度，减少烟尘排放量。本专利技术使煤粉/空气混合气体在燃烧器内分级燃烧、贫氧燃烧，从而产生还原本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：潘玉明，贾明生，
申请(专利权)人：上海题桥能源科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：
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